JP2635680B2 - Synthetic aperture processing equipment - Google Patents
Synthetic aperture processing equipmentInfo
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は、例えば、産業用計測の分野で使用される
超音波探傷装置や、地下工事等に使用される地中探査レ
ーダ等に用いられる開口合成処理装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to an ultrasonic flaw detector used in the field of industrial measurement, an underground exploration used in underground construction, and the like. The present invention relates to an aperture synthesis processing device used for radar and the like.
(従来の技術) 一般に、超音波探傷装置は、第4図に示すように、そ
の能動的センシング手段1をセンサー部2,送受信部3及
び周波数変換部4で形成し、その送受信部3で発生させ
た超音波をセンサー部2を介して図示しない対象物体に
発射させ、その反射信号(エコー信号)を、再びセンサ
ー部2で受信して、上記送受信部3を介して周波数変換
部4に導き低周波に変換することを繰返すことにより、
Bスコープと称する2次元断面画像を得る。そして、こ
の能動センシング手段1で得た画像データはA/D(アナ
ログ/ディジタル)変換部5でA/D変換されて、ディジ
タル信号に変換されてモニタ等の画像表示部6に表示さ
れる。(Prior Art) In general, as shown in FIG. 4, an ultrasonic flaw detection apparatus has its active sensing means 1 formed by a sensor unit 2, a transmission / reception unit 3, and a frequency conversion unit 4, and is generated by the transmission / reception unit 3. The generated ultrasonic waves are emitted to a target object (not shown) via the sensor unit 2, and the reflected signal (echo signal) is received again by the sensor unit 2 and guided to the frequency conversion unit 4 via the transmission / reception unit 3. By repeating the conversion to low frequency,
A two-dimensional cross-sectional image called a B scope is obtained. The image data obtained by the active sensing means 1 is A / D-converted by an A / D (analog / digital) converter 5, converted into a digital signal, and displayed on an image display 6 such as a monitor.
ところが、上記超音波探傷装置では、その超音波が一
定の広がり角を有するために、被対象物(図示せず)の
各点からの反射信号中に複数の反射信号が含まれること
となり、2次元断面画像を画像表示部6に表示した場
合、例えば点ターゲットからの信号が円弧状に広がって
方位分解能が低下するという問題を有する。However, in the ultrasonic flaw detector, since the ultrasonic waves have a constant spread angle, a plurality of reflected signals are included in the reflected signals from each point of the object (not shown). When the two-dimensional cross-sectional image is displayed on the image display unit 6, there is a problem that, for example, the signal from the point target spreads in an arc shape and the azimuth resolution is reduced.
このため、上記超音波探傷装置においては、第5図に
示すように、そのA/D変換部5と画像表示部6との中間
部に開口合成処理装置7が介在される。この開口合成処
理装置7は、上記円弧状に分布している情報を収集して
1点に圧縮して方位分解能を向上させ、センサー部2の
開口面を合成する処理が実施される。For this reason, in the ultrasonic flaw detector, as shown in FIG. 5, an aperture synthesizing device 7 is interposed between the A / D converter 5 and the image display 6. The aperture synthesizing processor 7 performs a process of collecting the information distributed in the arc shape, compressing the information into one point, improving the azimuth resolution, and synthesizing the aperture surface of the sensor unit 2.
しかしながら、上記開口合成処理装置7では、ディジ
タル信号を幾何変換を行なわなければならない構成上、
汎用計算機を用いていわゆるバッチ処理をしたり、ある
いは開口合成処理専用の装置を備えなければならないた
め、その処理に長時間を要するものであったり、あるい
は大形となるものであったり、いずれも運用上におい
て、多大な制約を受けるという問題を有していた。However, in the aperture synthesizing processing device 7, since the digital signal must be geometrically transformed,
Because it is necessary to perform a so-called batch process using a general-purpose computer, or to provide a device dedicated to the aperture synthesis process, the process takes a long time, or it becomes large, There has been a problem that the operation is greatly restricted.
なお、係る事情は、マイクロ波を対象物体に発射し
て、その反射信号から2次元断面画像を得る地中探査レ
ーダにおいても同様のものである。This situation is the same in an underground exploration radar that emits microwaves to a target object and obtains a two-dimensional cross-sectional image from a reflected signal.
(発明が解決しようとする課題) 以上述べたように、従来、開口合成処理装置では、処
理に長時間を要したり、あるいは大形となるであった
り、いずれのものも運用上に大きな制約を受けるもので
あった。(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional aperture synthesizing processing apparatus, the processing takes a long time or becomes large, and any of these apparatuses has a great restriction in operation. Was to receive.
この発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、構成
簡易にして、小形化を図り得、かつ、処理速度の高速化
を図り得るようにした開口合成処理装置を提供すること
を目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an aperture synthesizing processing apparatus that can be simplified in configuration, can be downsized, and can increase the processing speed. .
[発明の構成] (課題を解決するための課題) この発明は、能動センシング手段から出力される2次
元断面画像データの1画素に対応する縦と横のスケール
を合せる平均値圧縮手段と、この平均値圧縮手段でスケ
ールを合せた画像データを保持するデータ保持手段と、
このデータ保持手段に保持された画像データの1ライン
のデータを変換係数に基づいて幾何形状に展開し、その
幾何形状部のデータのみを演算処理して出力画像データ
を算出する幾何変換手段と、この幾何変換手段で算出し
た出力画像データを画素間隔でシフトさせながら順に加
算して開口図形を合成する加算手段とを備えて開口合成
処理装置を構成したものである。[Constitution of the Invention] (Problems to be Solved by the Invention) The present invention relates to an average value compression unit that matches the vertical and horizontal scales corresponding to one pixel of two-dimensional cross-sectional image data output from an active sensing unit. Data holding means for holding image data scaled by the average value compression means;
A geometric transformation unit that develops one line of the image data held in the data holding unit into a geometric shape based on the conversion coefficient, and calculates only output data of the geometric shape part to calculate output image data; An aperture synthesizing apparatus includes an adding means for sequentially adding the output image data calculated by the geometric transformation means while shifting the pixel data at a pixel interval to synthesize an aperture figure.
(作用) 上記構成によれば、画像データは、パラメータ制御手
段を介して変換係数が設定される幾何変換手段で、その
入力画像アドレスより出力画像アドレスが幾何変換され
て、求められて、その幾何変換出力をシフトさせながら
順に加算して開口合成図形が得られる。この結果、幾何
変換に余計な領域の計算をする必要がなくなり、最少限
の領域の計算だけで済むため、可及的に処理の高速化が
図れる。(Operation) According to the above configuration, the image data is obtained by performing a geometric transformation of the output image address from the input image address by the geometric transformation unit in which the transformation coefficient is set via the parameter control unit. An aperture synthetic figure is obtained by sequentially adding while shifting the converted output. As a result, it is not necessary to calculate an extra area for the geometric transformation, and only the minimum area needs to be calculated, so that the processing speed can be increased as much as possible.
(実施例) 以下、この発明の実施例について、図面を参照して詳
細に説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例に係る開口合成処理装置
を示すもので、図示しない対象物体の2次元断面像の画
像データを出力する能動的センシング手段10の出力端に
は前処理手段11が接続される。この前処理手段11は画像
データを濃度変換、ウィンド処理等を前処理を施して、
平均値圧縮手段12に出力する。この平均値圧縮手段12は
入力した画像データを1画素の縦と横の物理的スケール
が均一な正方形画素に変換して、データ保持手段13に出
力する。このデータ保持手段13に保持された画像データ
は幾何変換手段14で、例えば、逆アフィン変換により、
第2図に示すように、1ラインのデータを扇形状に展開
して、ウィンド中その展開した扇形状の部分A(図中斜
線で示す部分以外の領域を除いた部分)のみの演算が行
なわれ、その入力画像アドレスより出力画像アドレスが
求められる。この幾何変換手段14にはパラメータ保持手
段15が接続されており、そのパラメータ保持手段15に記
憶された変換係数に対応して幾何変換を行ないせしめる
もので、そのサンプリング手法としては、例えば、画素
濃度が混ざらないように、ニアレスト・ネイバ法が用い
られる。そして、このパラメータ保持手段15に記憶され
た変換係数は、パラメータ発生手段16により、幾何変換
の際、その扇形状の円周上における画素間に隙間が発生
しないように、上記能動的センシング手段10の図示しな
いセンサー部の画像データ取得時のモード等に対応させ
て、変換係数が選択的に切換設定される。上記幾何変換
手段14の出力はデータ保持手段13を介してシフト加算手
段17に導かれる。このシフト加算手段17は、幾何変換手
段14の出力を、例えば1画素づつシフトさせて順に重ね
て描くように加算し、画像データに対応した開口合成図
形を形成する。このシフト加算手段17には、画像表示部
18が、例えば、所定の後処理を実施する後処理手段19を
介して接続される。FIG. 1 shows an aperture synthesizing processing apparatus according to an embodiment of the present invention. A preprocessing means 11 is provided at an output end of an active sensing means 10 for outputting image data of a two-dimensional sectional image of a target object (not shown). Is connected. This pre-processing means 11 performs pre-processing such as density conversion of image data, window processing, etc.
Output to the average value compression means 12. The average value compressing means 12 converts the input image data into square pixels having a uniform vertical and horizontal physical scale of one pixel, and outputs the same to the data holding means 13. The image data held in the data holding unit 13 is converted by the geometric transformation unit 14 by, for example, inverse affine transformation.
As shown in FIG. 2, the data of one line is expanded into a fan shape, and only the expanded fan-shaped portion A (a portion excluding the region other than the hatched portion in the drawing) is performed in the window. The output image address is obtained from the input image address. The geometric conversion means 14 is connected to a parameter holding means 15 for performing a geometric conversion in accordance with the conversion coefficient stored in the parameter holding means 15. As a sampling method, for example, a pixel density To avoid mixing, the nearest neighbor method is used. The conversion coefficient stored in the parameter holding means 15 is converted by the parameter generation means 16 into the active sensing means 10 so that no gap is generated between pixels on the circumference of the fan shape during geometric transformation. The conversion coefficient is selectively switched and set in accordance with a mode or the like of the sensor unit (not shown) at the time of acquiring image data. The output of the geometric transformation means 14 is guided to the shift addition means 17 via the data holding means 13. The shift adding means 17 adds the outputs of the geometric transforming means 14 so as to be shifted, for example, one pixel at a time, so as to be drawn in order, thereby forming an aperture synthetic figure corresponding to the image data. The shift adding means 17 includes an image display unit.
18 is connected, for example, via post-processing means 19 for performing predetermined post-processing.
上記能動的センシング手段10、前処理手段11、平均値
圧縮手段12、幾何変換手段14,パラメータ保持手段15、
パラメータ発生手段16、シフト加算手段17、後処理手段
19及び画像処理部18は、その各信号入力端に、例えば、
汎用計算機で構成される制御手段20のコントロールバス
21が接続されており、この制御手段20を介して駆動制御
される。The active sensing means 10, the preprocessing means 11, the average value compression means 12, the geometric transformation means 14, the parameter holding means 15,
Parameter generating means 16, shift adding means 17, post-processing means
19 and the image processing unit 18 have, for example,
Control bus of control means 20 composed of a general-purpose computer
21 is connected, and is driven and controlled via the control means 20.
即ち、第3図(a)に示すように、能動的センシング
手段10からの画像データ10aは、先ず、前処理手段11に
導かれて所定の前処理が施された後、平均値圧縮手段12
で、同図(b)に示すように、スケールが合わされる。
その後、スケールの合わされた画像データ10bは、幾何
変換手段14より、同図(c)に示すように、縦の1ライ
ンのデータがそれぞれ扇形状のデータ10cに展開され
る。次に、この幾何変換手段14の出力は、シフト加算手
段17により1画素づつシフトされて順に重ねて描くよう
に加算され、同図(d)に示すような開口合成図形10d
が形成される。この開口合成図形10dは、後処理手段19
に導かれて所定の後処理が実施された後、画像表示部18
に導かれて2次元断面画像として表示される。That is, as shown in FIG. 3 (a), the image data 10a from the active sensing means 10 is first guided to a preprocessing means 11 and subjected to a predetermined preprocessing.
Then, the scale is adjusted as shown in FIG.
After that, the scaled image data 10b is expanded by the geometric transformation means 14 into data of one vertical line into fan-shaped data 10c as shown in FIG. Next, the output of the geometric transformation means 14 is shifted by one pixel by the shift addition means 17 and added in such a manner as to be drawn in an overlapped manner, and the aperture synthetic figure 10d as shown in FIG.
Is formed. This synthetic aperture figure 10d is sent to the post-processing
After the predetermined post-processing is performed by the
And displayed as a two-dimensional cross-sectional image.
このように、上記開口合成処理装置はパラメータ保持
手段15及びパラメータ発生手段16を介して変換係数が設
定される幾何変換手段14で、その入力画像アドレスより
出力画像アドレスが逆アフィン変換して求め、この幾何
変換出力をシフトさせながら加算して開口合成図形を形
成するように構成したことにより、その幾何変換の領域
として、通常のアフィン変換の如きウインドウ内の全て
の計算を必要とすることがなくなり、最少限の領域の計
算だけで済むと共に、処理中における変換係数の演算の
計算を省略することができるため、可及的に処理の高速
化が図れる。また、これによれば、第1図中破線で囲ん
だ部分をいわゆるディジタル信号処理プロセッサ(DS
P)等を用いた簡便なシステムで構成することができる
ため、小形化の向上も図れる。As described above, the aperture synthesis processing apparatus obtains the output image address by performing inverse affine transformation from the input image address in the geometric transformation unit 14 in which the transformation coefficient is set via the parameter holding unit 15 and the parameter generation unit 16. Since the geometrical transformation output is added while being shifted to form an aperture synthetic figure, the geometrical transformation area does not require all calculations in a window such as a normal affine transformation. In addition, only the calculation of the minimum area is required, and the calculation of the calculation of the conversion coefficient during the processing can be omitted, so that the processing can be sped up as much as possible. According to this, a portion surrounded by a broken line in FIG. 1 is a so-called digital signal processor (DS).
Since it can be configured with a simple system using P) or the like, miniaturization can be improved.
なお、上記実施例では、前処理手段11及び後処理手段
19を用いて構成した場合で説明したが、これに限ること
なく、処理する画像に応じて、これら前処理手段11及び
後処理手段19を省略して構成することも可能である。In the above embodiment, the pre-processing unit 11 and the post-processing unit
Although the description has been made of the case where the configuration is made using the configuration 19, the configuration is not limited to this, and the configuration may be such that the pre-processing unit 11 and the post-processing unit 19 are omitted according to the image to be processed.
また、上記実施例では、平均値圧縮手段12及び幾何変
換手段14を別体に配置したが、これに限ることなく、こ
れらの手段を一体的にまとめて構成することも可能であ
る。さらには、パラメータ保持手段15及びパラメータ発
生手段16を制御手段20と一体的に構成することも可能で
ある。よって、この発明は、上記実施例に限ることな
く、その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の
変形を実施し得ることは勿論のことである。Further, in the above-described embodiment, the average value compressing means 12 and the geometric transforming means 14 are arranged separately. However, the present invention is not limited to this, and these means may be integrally formed. Further, the parameter holding unit 15 and the parameter generation unit 16 can be configured integrally with the control unit 20. Therefore, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
[発明の効果] 以上詳述したように、この発明によれば、構成簡易に
して、小形化を図り得、かつ、処理速度の高速化を図り
得るようにした開口合成処理装置を提供することができ
る。[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the present invention, there is provided an aperture synthesizing processing apparatus capable of simplifying the configuration, reducing the size, and increasing the processing speed. Can be.
第1図はこの発明の一実施例に係る開口合成処理装置を
示すブロック図、第2図及び第3図は第1図の動作を説
明するために示した図、第4図及び第5図はそれぞれ従
来の開口合成処理装置の問題点を説明するために示した
ブロック図である。 10……能動的センシング手段、11……前処理手段、12…
…平均値圧縮手段、13……データ保持手段、14……幾何
変換手段、15……パラメータ保持手段、16……パラメー
タ発生手段、17……シフト加算手段、18……画像表示
部、19……後処理手段、20……制御手段、21……コント
ロールバス。FIG. 1 is a block diagram showing an aperture synthesizing processing apparatus according to an embodiment of the present invention, FIGS. 2 and 3 are diagrams showing the operation of FIG. 1, FIG. 4 and FIG. Are block diagrams shown to explain the problems of the conventional aperture synthesis processing apparatus. 10 Active sensing means 11 Preprocessing means 12
... Average value compression means, 13 ... Data holding means, 14 ... Geometric conversion means, 15 ... Parameter holding means, 16 ... Parameter generation means, 17 ... Shift addition means, 18 ... Image display unit, 19 ... ... post-processing means, 20 ... control means, 21 ... control bus.
Claims (1)
断面画像データの1画素に対応する縦と横のスケールを
合せる平均値圧縮手段と、 この平均値圧縮手段でスケールを合せた画像データを保
持するデータ保持手段と、 このデータ保持手段に保持された画像データの1ライン
のデータを変換係数に基づいて幾何形状に展開し、その
幾何形状部のデータのみを演算処理して出力画像データ
を算出する幾何変換手段と、 この幾何変換手段で算出した出力画像データを画素間隔
でシフトさせながら順に加算して開口図形を合成する加
算手段と を具備したことを特徴とする開口合成処理装置。1. An average value compression means for matching a vertical and horizontal scale corresponding to one pixel of two-dimensional cross-sectional image data output from an active sensing means, and holding image data scaled by the average value compression means. A data holding unit that performs one-line data of image data held in the data holding unit into a geometric shape based on a conversion coefficient, and calculates only output data of the geometric shape part to calculate output image data An aperture synthesizing apparatus, comprising: a geometric conversion unit that performs the above-described processing; and an addition unit that synthesizes an opening figure by sequentially adding the output image data calculated by the geometric conversion unit while shifting the pixel data at pixel intervals.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125121A JP2635680B2 (en) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | Synthetic aperture processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63125121A JP2635680B2 (en) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | Synthetic aperture processing equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01295162A JPH01295162A (en) | 1989-11-28 |
| JP2635680B2 true JP2635680B2 (en) | 1997-07-30 |
Family
ID=14902366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63125121A Expired - Lifetime JP2635680B2 (en) | 1988-05-23 | 1988-05-23 | Synthetic aperture processing equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2635680B2 (en) |
-
1988
- 1988-05-23 JP JP63125121A patent/JP2635680B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01295162A (en) | 1989-11-28 |
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